坡位對南方馬尾松人工林的生長影響分析

羅萬周 呂翠英 呂文印

摘要：研究了梅州市大埔縣百侯17年的馬尾松（Pinus massoniana lamb.）人工林，對不同坡位之間馬尾松人工林的生長差異進行了比較分析，結(jié)果表明：不同坡位之間胸徑、樹高和單株材積均值均有極顯著差異；下坡位馬尾松人工林生長情況最佳，中坡位次之，而上坡位最差，各均值均隨坡位的上升呈下降趨勢；下坡位胸徑均值為23.78 cm，中坡位和上坡位分別20.52 cm和18.87 cm，分別比下坡位減少13.71%和20.65%；下坡位樹高均值為13.78 m，中坡位和上坡位分別為12.88 m和11.89 m，分別比下坡位減少6.53%和13.72%；下坡位單株材積均值達0.2897 m³，中坡位與上坡位分別為0.1988 m³和0.1315 m³，分別比下坡位的減少31.38%和54.61%；下坡位、中坡位和上坡位的胸徑變異系數(shù)分別為51.37%、55.63%和61.47%；樹高分別為6.71%、7.52%和11.12%；單株材積分別為1.98%、2.28%和3.27%，下坡位的個體之間分化較小，隨坡位上升個體分化程度加大。

關(guān)鍵詞：馬尾松；人工林；坡位；生長差異

中圖分類號：S791.248

文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）05-0029-02

1 引言

馬尾松（Pinus massoniana lamb.）裸子植物，喬木，樹干較直；外皮深紅褐色微灰，縱裂，長方形剝落；內(nèi)皮棗紅色微黃。心邊材稍明顯。邊材淺黃褐色，甚寬，常有青皮；心材深黃褐色微紅。年輪極明顯，極寬。木射淺細。樹脂道大而多，橫切面有明顯油脂圈。木質(zhì)硬度中等，紋理直或斜不勻，結(jié)構(gòu)中至粗。干燥時翹裂較嚴重。

馬尾松是中國南部主要材用樹種，喜光，環(huán)境適應(yīng)性強，耐干旱、瘠薄，是荒山造林的主要先鋒樹種，分布極廣，遍布于華中華南各地，同時在我國南方山地林業(yè)生產(chǎn)中具有極其重要的地位[1～4]。馬尾松具有生長迅速、產(chǎn)量高、多效益等優(yōu)點，同時是主要的用材樹種，造紙工業(yè)的原料樹種。

當(dāng)前，關(guān)于坡位對南方馬尾松人工林影響的研究還不夠深入，導(dǎo)致造林時缺乏科學(xué)依據(jù)，易出現(xiàn)林分生長較差，導(dǎo)致人工林的經(jīng)濟效益。因此，筆者主要研究了坡位對南方馬尾松人工林的生長影響，以期為人工造林立地選擇與經(jīng)營管理提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

（1）試驗樣地情況。樣地設(shè)在梅州市大埔縣百侯（E 116°31′45″ N 24°39′12″），屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季溫和，雨熱共季，年降雨量約1983.8 mm，熱量充足，年平均氣溫21.2 ℃。人工林林區(qū)內(nèi)主要樹種有馬尾松、木荷、杉木等南方地區(qū)鄉(xiāng)土樹種。試驗樣地小班海拔高度范圍200～285 m，磚紅壤為主，土層深度為0～65 cm，馬尾松林下灌木植被稀疏，具體如表1。

（2）試驗方法及數(shù)據(jù)處理。2015年5月，馬尾松林內(nèi)的上、中、下等不同坡位分別設(shè)置3個20 m×20 m樣地，并分別在各個樣地內(nèi)進行每木檢尺，測量并記錄胸徑和樹高，單株材積計算公式：V=0.52764291×10-4×D1.8821611×H1.0093166，式中V為單株材積，D、H分別為胸徑和樹高。每個樣地內(nèi)選取1棵標(biāo)準(zhǔn)木，按 “分層切割法”，分別在樹干的0 m、0.3 m、1.3 m及以上部分按2 m為1區(qū)分段，截取3～5 cm厚的圓盤，尾部不足2 m，以1 m為區(qū)分段。標(biāo)記圓盤上下面，向下面為工作面，對圓盤工作面進行刨光處理，以便對圓盤判讀，分析樹木生長過程。

選用SPSS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析及多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 坡位對馬尾松林樹高、胸徑和單株材積的影響分析

由圖1、圖2與圖3可知，由方差分析與多重比較表明，南方馬尾松林在不同坡位之間的胸徑（F=31.534，P<0.01）、樹高（F=36.306，P<0.01）和單株材積（F=107.155，P<0.01）的差異均存在極顯著；下坡位上的馬尾松生長情況最好，中坡位上的次之，上坡位上的最差，胸徑、樹高和單株材積等均值均隨著坡位的升高反而下降；下坡位胸徑均值為23.78 cm，中坡位和上坡位分別20.52 cm和18.87 cm，分別比下坡位減少13.71%和20.65%；下坡位樹高均值為13.78 m，中坡位和上坡位分別為12.88 m和11.89 m，分別比下坡位減少6.53%和13.72%；下坡位單株材積均值達0.2897 m³，中坡位與上坡位分別為0.1988 m³和0.1315 m³，分別比下坡位的減少31.38%和54.61%；下坡位的土壤肥力較高，水分條件較好，然而水肥條件隨坡位上升逐漸變差。

由變異系數(shù)可知，南方馬尾松人工林下坡位、中坡位和上坡位的胸徑變異系數(shù)分別為51.37%、55.63%和61.47%；樹高分別為6.71%、7.52%和11.12%；單株材積分別為1.98%、2.28%和3.27%，表明南方馬尾松人工林下坡位的植株個體之間分化較小，隨坡位上升個體之間分化程度升高。

3.2 不同坡位馬尾松人工林樹干解析

3.2.1 胸徑生長

3個坡位胸徑總生長量均呈先迅速增長，后增長緩慢；平均生長量在6年后迅速增長，后呈緩慢下降，中、下坡位平均生長量相接近且較大，上坡位平均生長量最??；連年生長量呈近似倒S型變化趨勢；生長率隨年齡的增加呈先快速減小到穩(wěn)步降低的變化趨勢。

3.2.2 樹高生長

中、下坡位總生長量相近且較大，明顯大于上坡位；3個坡位的平均生長量總體呈下降趨勢，中坡位和下坡位平均生長量差異不顯著，高于上坡位；連年生長量總體呈W型變化趨勢，14年后上坡位>下坡位>中坡位；生長率均隨年齡的增加呈現(xiàn)先快速減小到穩(wěn)步降低的變化趨勢。

3.2.3 材積生長

3個坡位的材積總生長量曲線呈指數(shù)上升變化趨勢，總生長量與平均生長量在4年之前增長量較小，5年后中、下坡位增長迅速，比上坡位大，上坡位增長緩慢；連年生長量在6年后穩(wěn)步增長，至15年開始出現(xiàn)快速下降的趨勢；生長率均隨年齡的增加呈現(xiàn)先快速下降到穩(wěn)步降低的變化趨勢。

4 結(jié)語

不同坡位的南方馬尾松人工林胸徑、樹高和單株材積均有極顯著差異，下坡位生長情況最佳，中坡位的次之，上坡位的最差，胸徑、樹高和單株材積等均值均隨著坡位的上升而下降。通過變異系數(shù)分析表明下坡位的個體之間分化較小且隨坡位上升個體之間分化程度升高。此結(jié)論與胡永顏和黃欽忠的分別關(guān)于不同坡位對福建柏、厚樸的生長影響的研究結(jié)論相似[5，6]，下坡位土壤養(yǎng)分、水分積累比較豐富，因此，在人工造林時，應(yīng)重視坡位的選擇，建議選擇下坡位進行馬尾松人工林的種植，林分立地較好的中坡位也可選擇，然而在上坡位建議種植比較耐旱耐貧瘠的品種，以取得最佳的經(jīng)濟效益。

樹干解析預(yù)測南方馬尾松人工林單株樹木的生長模型，估算林分的生長情況。南方馬尾松人工林三個坡位胸徑、樹高及材積的總生長量均呈現(xiàn)先快速增長，后緩慢持續(xù)增長；胸徑平均生長量6年后呈快速增長，后緩慢下降，樹高和材積平均生長量呈下降趨勢；胸徑與樹高連年生長量呈近似W型變化，材積的連年生長量在6年后穩(wěn)步增長；生長率均隨年齡的增加呈先快速減小到穩(wěn)步降低。

掌握不同坡位南方馬尾松人工林生長差異的特點，可為培育及經(jīng)營管理南方馬尾松人工林提供科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

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[2]羅應(yīng)華，孫冬婧，林建勇，等.馬尾松人工林近自然化改造對植物自然更新及物種多樣性的影響[J] .生態(tài)學(xué)報，2013，33（19）：6154～6162.

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[5]黃欽忠.不同坡位8年生厚樸人工林生物量分配格局[J].江西林業(yè)科技，2010，13（6）：16～18.

[6]胡永顏.不同坡位對21年生閩楠人工林生長及生物量分配的影響[J].江蘇林業(yè)科技，2012，39（4）：6～8.